黄 刚
0 引言
裂缝产生于固体材料的不连续,其主要受到材料的粘结、拉伸强度影响,裂缝主要产生于不同材料基体之间搭接部位、窗边、洞口等薄弱部位,材料受到温度等因素影响拉伸、收缩造成,再者粘结保温板材容易出现移位、空鼓和脱落,浆体保温层存在空鼓和脱落,是这两类体系极容易出现的问题。保护层出现空鼓和开裂,在施工后很快发生,或经冬夏气温循环变化后发生。保护层表面出现裂纹或有外饰面砖的出现脱落现象,从而影响外保温工程表观质量长期稳定性。外保温工程局部发霉、结露甚至成霜,这种现象在严寒和寒冷地区最易发生,高湿度地区也较多,墙体外保温面层裂缝目前较为普遍。
1 外墙保温面层裂缝的基本控制措施
1.1 采用匹配材料逐层释放应力防止开裂
采用匹配材料逐层释放应力防止开裂的要点是:保温隔热体系构造层及相邻构造层性能、弹性模量变化指标相匹配、逐层渐变。选用柔性可释放一定应力的胶粘剂,并在保护层中采用纤维质材料改变应力传递方向(如耐碱网格布),防止各种变形应力集中发生。面砖饰面时,应采用柔性的粘结胶和勾缝胶,涂料饰面时,应着重注意材料的延展性。
1.2 外墙保温体系不应采用普通水泥砂浆作为找平层及面层
由于普通水泥砂浆不仅自身易产生各种收缩裂缝,同时其粘结强度及拉伸强度过低,其无法满足保温体系自身产生的应力变形,受到温度影响更易裂缝脱落。为此,用它作为保温层的找平层及面层,极易产生裂缝,且为达到节能效果,势必增加厚度,而厚度愈厚愈严重。
1.3 尽量选用无空腔或小空腔等轻质材料
无空腔及小空腔构造使得建筑外围构造具有较好的抗风压性、稳定性及安全性。在高层建筑工程做外保温隔热,应充分重视风荷载对外保温隔热的破坏作用,尽可能地采用无空腔或小空腔,以满足抗风压破坏的要求。如在某高校图书馆工程中,其外墙选用轻质砂加气混凝土砌块,其自重较低,相对于其他外墙材料,对结构承重能力要求较低。另外该砌块自身具有保温性能,采用专用粘结剂砌筑,使其整体性能较好,进一步增强了抗风压性及结构自身稳定性。
1.4 加强保温系统基体部位材质变换处的密封
不同基体部位(尤其冷桥、门窗洞口、脚手架孔等部位),由于基体材质的密度相差过大,这就决定了材质间的弹性模量和线性膨胀系数也不尽相同,在温度应力作用下的变形也不同,极容易在这些部位产生面层的裂缝。同时还应该考虑这些部位的防水处理,防止水分侵入到保温体系内,避免由于渗水冻胀而导致体系的破坏,影响体系的正常使用寿命和体系的耐久性。
2 外墙保温的几种构造设计
2.1 外墙内保温隔热构造设计
外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。2001年,外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
2.2 外墙外保温技术及其特点
2.2.1 外挂式外保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘结砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入耐碱玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。另一种做法是用专用的固定件,将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
2.2.2 聚苯板与墙体一次浇筑成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇筑的墙体外侧浇筑混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期缩短,且施工人员的安全得到保证。在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇筑混凝土时要注意均匀、连续浇筑,否则由于混凝土侧压力的影响,会造成聚苯板在拆模后出现变形和错槎,影响后序施工。内置的聚苯板是双面和单面钢丝网两种。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘结力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘结力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。
2.3 面砖及涂料饰面外墙外保温隔热体系设计
2.3.1 涂料饰面外保温
在可选择的情况下,应首选涂料饰面外保温体系。选用涂料时,要求材料要与外保温系统能兼容。首先在外墙涂料施工时要做腻子,要选用柔性腻子,封底涂料施工时要涂刷均匀不能漏涂,这是因为外墙保温系统碱性比较强,封底不好会造成外饰面泛碱。涂料需使用延展率大于200的涂料,最好使用丙烯酸类涂料。使用油性涂料要特别注意,因为油性涂料有一定的渗透性,容易渗透后腐蚀保温板,降低保温功能。
2.3.2 面砖饰面外保温
选择面砖饰面体系时要保证体系满足以下条件:1)有与基层墙体具有可靠连接的面砖粘结剂,不仅要看粘结当时的牢固程度,更重要的是应注重其性能的长期稳定性。粘结胶浆(胶粉)的材质、性能及级配、用砂的含泥量、含水量、水泥标号和是否失效都直接影响胶浆的性能及长期稳定性;2)外保温墙体应使用全瓷面砖,不能仅仅追求美观而不顾长期可靠性问题,面砖吸水率应是重要性能指标。目前市场流通的釉面砖和陶土砖等花色品种很多,美观性能满足要求,但吸水率大多在3%以上,对严寒和寒冷地区尤应严格控制吸水率标准;3)勾缝胶粉必须具有良好的透气性和一定柔性、抗渗性,以此确保大面积面砖墙在热胀冷缩时有足够伸缩能力,避免挤胀空鼓或渗水冻胀及破坏保温层等。
2.3.3 面层施工时应注意的问题
1)保温层表面平整度误差太大,造成面砖粘结胶浆层厚度误差太大。在昼夜温差大或冬夏温差大的地区,因长期反复胀缩应力作用,产生裂纹和空鼓隐患。2)保温层(浆体)未完全固化,或保温板粘结胶浆未完全达到终凝正常强度时,为赶工期强行进行面砖层施工,易埋下基层破坏隐患。3)锚钉和钢网施工影响:空心砖、轻质砌块等墙体使用射钉,或钻孔太大、埋深太浅,塑料胀套无法胀固,均造成锚钉拉拔力不足。而锚钉间距太大,单位面积承载能力不够或相邻各锚钉对钢网压紧力相差太大等,均会造成约束无效而形成隐患。4)面砖层伸缩缝设置不合理,形成胀缩破坏。5)面砖勾缝不完全及脚手架洞口处理不当,发生长期渗水反冻胀作用,造成局部空鼓或脱落。6)雨雪天或负温施工形成粘结层或勾缝功能失效,形成隐患。7)门窗洞口、空调安装、建筑外部造型安装部位,未做密封处理或冲撞破坏而发生长期渗水浸润等隐患。8)女儿墙、老虎窗等其他造型部位未做保温层,面砖跨粘在两种不同的基层上,而无有效措施解决胀缩应力作用,发生隐患。9)用普通砂浆粘贴面砖和勾缝,由于易裂,渗水及粘结强度不足等形成隐患。
3 结语
通过目前工程的实际应用,结合当前建筑市场的发展形式,采用上述构造措施能够有效的控制裂缝的产生,具有较高的实用价值。
[1] DGJ32/J 71-2008,江苏省居住建筑热环境和节能设计标准[S].
[2] GB 50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].
[3] 李树梅.建筑外墙保温技术及节能材料[J].山西建筑,2008,34(1):249-250.
